DB43 T 2778-2023 旧水泥混凝土路面共振碎石化应用技术规范.pdf
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1、旧水泥混凝土路面共振碎石化应用技术规范Technical specifications for resonant rubblization of existing cement concrete pavementDB43/T 22023 77843湖南省地方标准ICSCCS 93.080P 66发 布湖南省市场监督管理局2023-11发布-092024-02实施-09DB43/T 27782023 I 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 缩略语 2 5 路况调查与评价 2 5.1 一般规定 2 5.2 资料搜集 2 5.3 旧路调查 2 5.4 沿线设施
2、和环境调查 3 5.5 适宜性评价 3 6 结构设计 4 6.1 一般规定 4 6.2 设计方法 4 6.3 预估设计 4 6.4 验证优化设计 8 7 施工 9 7.1 一般规定 9 7.2 施工准备 9 7.3 试验段 10 7.4 碎石化施工 10 7.5 碎石化层整理 11 7.6 碎石化层碾压 11 7.7 特殊路段的处理 11 7.8 碎石化层维护 12 7.9 透层、黏层、下封层和沥青面层施工 12 7.10 安全文明施工 12 7.11 交通组织 12 8 施工质量检查验收 13 8.1 一般规定 13 8.2 共振碎石化层质量检查验收 13 8.3 透层、黏层、封层质量检查验
3、收 14 8.4 沥青加铺层质量检查验收 14 DB43/T 27782023 II附录 A(资料性)结构设计流程 15 A.1 旧水泥混凝土路面共振碎石后直接加铺沥青层设计 15 附录 B(资料性)旧水泥混凝土板碎石化层取芯与评定 16 B.1 适用范围 16 B.2 仪器与材料要求 16 B.3 方法与步骤 16 B.4 分析判断 16 附录 C(规范性)碎石化层当量回弹模量的确定 17 C.1 测点当量回弹模量 17 C.2 路段当量回弹模量 17 C.3 路段当量回弹模量修正值 17 DB43/T 27782023 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第
4、 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:湖南省交通科学研究院有限公司、湖南省湘筑工程有限公司、湖南省高速公路集团有限公司、湖南路桥建设集团有限责任公司、山东兴路重工科技有限公司、湖南交通职业技术学院、湖南省通泰工程有限公司、湖南正道建筑工程有限公司、长沙市公路桥梁建设有限责任公司、湖南中嘉通道路工程有限公司。本文件主要起草人:彭杰、黄开宇、万正安、蒋定、刘奇、李翱、孙剑峰、戴勇、范海军、姚童刚、杨梦、罗晓威、曹才勇、何艳春、陈冠、谢祥根、王婷宇、郑浩、廖丹、张
5、允宝、唐鹏程、喻峥嵘、杨春会、贾鹏旺、刘予、周梓豪、胡红波、邱震、陆勇、胡彬、易卫锋、吕绍文、陶政霖、邹伟、燕平、任毅、胡安、焦晓来、林立军、彭昭、王冰、梁月祝、龙英、彭鑫、郭嘉。DB43/T 27782023 IV DB43/T 27782023 1 旧水泥混凝土路面共振碎石化应用技术规范 1 范围 本文件规定了旧水泥混凝土路面共振碎石化的路况调查及评价、结构设计、施工、质量检查验收的技术要求。本文件适用于各等级公路旧水泥混凝土路面共振碎石化加铺设计、施工和检查验收。城市道路工程可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用
6、文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JTG 3450 公路路基路面现场测试规程 JTG 5210 公路技术状况评定标准 JTG 5220 公路养护工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTG 5421 公路沥青路面养护设计规范 JTG/T D33 公路排水设计规范 JTG D40 公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG F20 公路路面基层施工技术细则 JTG/T F31 公路水泥混凝土路面再生利用技术细则 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准
7、 JTG H10 公路养护技术规范 JTG H30 公路养护安全作业规程 JTJ 073.1 公路水泥混凝土路面养护技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 共振碎石化 resonant rubblization 采用专用共振破碎设备,将旧水泥混凝土板在接近其固有频率的条件下进行碎石化,并达到共振破碎状态。3.2 共振破碎状态 resonant broken condition 水泥混凝土板经专用共振破碎设备碎石化后,顶部为粒径小于 5 cm 的相对松散粒状碎块,其余部DB43/T 27782023 2分呈现为小于 30 cm 的裂而不碎、嵌锁咬合的状态。3.3 预裂技术
8、pre-cracking technology 对共振破碎设备难以直接碎石化或难以达到的部位,采取其他工艺对水泥混凝土板进行预先破裂的技术。3.4 检查坑 inspection pit 为检查水泥混凝土板碎石化后的效果,进行相关试验而开挖的试坑。3.5 应力释放槽 stress relief trench 为释放破碎应力,在施工路段内对水泥混凝土路面切割开挖的一定深度的槽,以提供足够的膨胀空间。3.6 隔振沟 isolation trench 为减少水泥混凝土板破碎振动对建(构)筑物的影响,在公路两侧或结构物端部开挖的一定深度及宽度的沟。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。AM 半开级配沥青碎
9、石混合料 PCI 路面损坏状况指数 5 路况调查与评价 5.1 一般规定 5.1.1 实施共振碎石化技术前,应对旧路开展有针对性的调查分析工作,为设计和施工提供依据。5.1.2 旧路调查包括基础资料、技术状况、养护历史、交通状况、排水设施、气候、水文地质、沿线设施以及环境条件等。5.1.3 应根据调查结果,对采用共振碎石化技术做出适宜性评价。5.2 资料搜集 5.2.1 原设计文件、竣工图等相关资料。5.2.2 运营期间的养护、改扩建资料及路面状况检测资料。5.2.3 历史交通量、车辆构成、轴载分布和交通量增长率。5.2.4 所在地区的气候、水文地质和环境条件等资料。5.3 旧路调查 5.3.
10、1 应通过现场检测与室内试验等方法对旧路技术状况进行调查。5.3.2 应对旧水泥混凝土路面板底脱空状况、断板数量、破碎板数量、板块厚度、混凝土强度、换板及修补等状况进行调查。DB43/T 27782023 35.3.3 应对旧路的基层材料及完整性、厚度、强度等技术状态进行调查。必要时,检测基层顶面回弹模量、路基回弹模量及含水率等。5.3.4 应对旧路的排水设施及其使用状况进行调查。5.4 沿线设施和环境调查 5.4.1 应通过相关技术资料调研和现场踏勘,查明路线范围内桥梁、涵洞、隧道、挡土墙、沿线构造物等的桩号、分布范围和埋深;应查明距路面边缘 10m 内道路两侧的建筑物、构造物的桩号、分布范
11、围及结构状况等。5.4.2 应通过原有技术资料调研、现场踏勘、物探、坑探等手段,查明路线范围内的地上、地下管线的桩号、分布范围、埋深等信息,调查管线的性质、技术状态及使用年限等信息。5.4.3 应调查旧路区域内的降水情况、地下水的分布、深度、水位涨落等情况以及调查临崖路段、高边坡路段环境地质状况。5.5 适宜性评价 5.5.1 路面技术状况评价应满足以下要求:a)采用路面损坏状况指数 PCI、平均错台量、接缝传荷系数三项指标,进行共振碎石化技术适宜性评价。表 1 所列三项指标任何一项评定为次或差时,适宜采取共振碎石化技术;表 1 适用于共振碎石化的路面损坏状况标准 评定等级 路面损坏状况指数P
12、CI 平均错台量 mm 接缝传荷系数 次 6070 712 4060 差 60 12 40 b)PCI 的调查和计算按 JTG 5210 规定进行;平均错台量和接缝传荷系数两项指标的调查和计算按 JTG D40 的规定进行。5.5.2 旧水泥混凝土路面无半刚性结构层或半刚性结构层存在严重的结构性损害,不宜采用共振碎石化后直接加铺沥青面层方案;板块破碎造成的板体松动、路面内部或土基顶面脱空严重、基底松软弹簧或大面积沉陷翻浆等局部路段,不应采用共振碎石化技术。5.5.3 路面下埋设有军用管线及民用燃气管、给水管等压力管线的路段,不宜采用共振碎石化技术。5.5.4 对路面下埋设有非压力一般公用管线或
13、涵洞、通道、地下管廊等构造物,埋深小于 0.8 m 时,采用共振碎石化技术应进行充分论证。5.5.5 碎石化作业点与构造物或建筑物最小水平距离应满足表 2 的要求。表 2 共振碎石化施工水平向安全距离 构造物或建筑物水平距离a 共振碎石化施工可行性 5 m 可用(正常施工)15 m 慎用(充分调研)1 m 禁用(原则上)注:a当周边建筑物基础距共振碎石化路面边缘的水平安全距离小于5 m时,应适当考虑隔振沟或应力释放槽技术,解决共振碎石化对周边建筑物的影响。DB43/T 27782023 45.5.6 对净空受限或路面标高增加受限的路段,经论证可行的条件下,可将共振碎石化表面松散层铣刨后直接加铺
14、沥青层。5.5.7 对受振动影响敏感路段,应评估共振碎石化施工的影响。6 结构设计 6.1 一般规定 6.1.1 旧水泥混凝土板共振碎石化后宜用作改造路面结构的基层。6.1.2 应根据共振碎石化后的结构承载能力、交通荷载等级、气候环境条件、沿线筑路材料等因素,经技术经济比较后,进行结构设计。6.1.3 沥青路面加铺结构验算时,交通、材料和环境参数的要求按照 JTG D50 相关规定执行。6.1.4 其他事项按照 JTG D50 和 JTG/T F31 相关规定执行。6.2 设计方法 6.2.1 结构设计应采用动态设计理念,分预估设计和验证优化设计两个阶段。6.2.2 依据 JTG D50 路面
15、结构设计方法进行加铺层设计。设计流程按照附录 A 执行。6.3 预估设计 6.3.1 预估设计时,旧路面共振碎石化后当量回弹模量应参考本地区类似工程实测数据取值,当本地区无类似工程数据时,宜参考表 3 取值。表 3 旧路面共振碎石化后当量回弹模量预估取值 基层结构类型 旧路面混凝土抗压强度 MPa 共振碎石化当量回弹模量a MPa 级配碎石 30 100180 30 140220 石灰/水泥稳定土 30 120300 30 190400 单层水泥稳定粒料 30 200400 30 250550 双层水泥稳定粒料 30 280600 30 320650 贫混凝土 30 350800 30 400
16、900 注:a表中取值为动态模量,基层厚度越厚、强度越高、完整性越好、脱空率小取高值,反之取低值。若测得值为静态模量,需乘系数1.11.3。6.3.2 材料设计参数取值应符合以下规定:共振碎石化后直接加铺路面结构材料设计参数预估值如下:DB43/T 27782023 5a)沥青加铺层材料设计参数应根据 JTG D50 确定。b)共振碎石化层材料设计参数预估值可宜参按照表 4 确定。表 4 碎石化层材料设计参数预估取值 材料类型 应用层位 模量取值a MPa 泊松比 碎石化层材料 基层 400800 0.35 a 旧水泥混凝土板强度高,取高值,反之取低值。旧路基层及以下结构层材料设计参数根据 J
17、TG D50 确定。按照水平三典型数值确定材料模量时,应考虑材料的变异水平按照式(1)计算确定。rREE00=(A.1)式中:0E材料模量预估值(MPa);0E 按照水平三典型数值确定的材料模量值(MPa);rR 可靠度系数,按照表 5 确定结构层设计目标可靠度,并根据变异水平按照表 6 确定材料的可靠度系数,旧路面结构层材料的实际状况好,可靠度系数取低值,反之取高值。表 5 结构层设计目标可靠度 公路技术等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 设计使用年限(年)1015 1015 812 610 目标可靠度()95 90 85 80 注:四级及等外公路目标可靠度系数可参照三级公路标准取
18、值。表 6 可靠度系数 变异水平a 目标可靠度()95 90 85 80 低 1.201.33 1.091.16 1.041.08 中 1.331.50 1.161.23 1.081.13 1.041.07 高 1.231.33 1.131.18 1.071.11 注:a根据旧路面使用年限确定旧路面材料的变异水平,使用年限越长,材料变异水平越高。6.3.3 沥青加铺层设计应符合以下规定:a)沥青加铺层可分为双层或三层,上面层应具备平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久、高温抗车辙、抗水损坏等性能;中、下面层应具备高温抗车辙、抗剪切、抗水损坏等性能,下面层还应具备耐疲劳开裂的性能。特重、极重交通荷载等级或
19、货车占比大的重交通等级,上面层和中面层应采用改性沥青混合料;DB43/T 27782023 6b)沥青加铺层厚度设计和材料组成应按照 JTG D50 的规定执行;其原材料、级配、配合比设计及路用性能应满足 JTG F40 的要求。6.3.4 透层、黏层和下封层设计应符合以下规定:a)碎石化层顶面应设置透层。透层油应采用渗透性好的乳化沥青、液体沥青等,其质量可参照JTG F40 中无结合料粒料基层顶面透层油的要求。为稳定碎石化顶面松散层,透层油用量宜为2.0 kg/m23.5 kg/m2,并根据现场喷洒渗透效果综合确定,用量取高值时宜分两次洒布,透层油渗透深度不应小于 10 mm,宜洒透顶面松散
20、层;b)沥青面层层间、沥青混凝土与路缘石、雨水口、检查井等构造物接触面之间,应喷洒黏层油。黏层油应采用快裂或中裂乳化沥青,材料与用量可参照 JTG F40 的相关要求执行;c)透层顶面宜设置下封层,下封层可采用 SBS 改性沥青同步碎石封层、道路石油沥青同步碎石封层、乳化沥青石屑封层、稀浆封层等类型,采用乳化沥青石屑封层时,其沥青用量可结合透层用量综合考虑,乳化沥青石屑封层与稀浆封层的材料及施工技术要求应满足设计及 JTG F40的要求;d)下封层采用 SBS 改性沥青同步碎石封层时,SBS 改性沥青的用量宜为 1.8 kg/m22.2 kg/m2,集料粒径宜为 9.5 mm13.2 mm 或
21、 9.5 mm19 mm,集料撒布量为满铺面积的 6070,撒布均匀,不重叠不漏撒;e)下封层采用道路石油沥青同步碎石封层时,沥青的用量宜为 1.4 kg/m21.8 kg/m2,集料粒径宜为 4.75 mm9.5 mm 或 9.5 mm13.2 mm,集料撒布量为满铺面积的 6070,撒布均匀,不重叠不漏撒。6.3.5 特殊病害预处理设计应符合以下规定:a)共振碎石化施工前,对破碎板以及存在翻浆、沉陷并伴随有板块损坏等严重病害的路面,宜破除损坏的旧水泥混凝土板,并采用不低于旧板混凝土强度等级的水泥混凝土重新修补水泥混凝土路面,待强度达到 80以上再行破碎;b)共振碎石化施工后,对承载能力不足
22、的局部路段,应采用换填或注浆等补强措施。路基可采用级配碎石、填隙碎石或其他符合要求的透水性材料换填处理,基层可采用 C15 或 C20 普通水泥混凝土换填,旧水泥混凝土路面顶面以下 15 cm 的范围内采取级配碎石或沥青碎石回填。6.3.6 排水设计 6.3.6.1 旧路排水设施满足要求时,应以疏通、维护为主。旧路排水设施不满足要求时,应按照 JTG/T D33、JTG/T F31 的有关规定进行排水设计。6.3.6.2 旧水泥混凝土面板边缘应设置纵向盲沟或碎石排水层,土路肩内应设置横向盲沟。盲沟的设置宜参照图 1、图 2、图 3,并满足以下要求:a)纵向盲沟顶面应与旧水泥混凝土路面板顶面齐平
23、,底面宜为旧水泥混凝土面板底面以下15 cm20 cm,宽度不宜小于 20 cm;b)横向盲沟的间距应符合表 7 要求;表 7 横向盲沟的设置间距 路线纵坡坡度 设置间距 m 0.3 1020 0.33 2030 3 3040 DB43/T 27782023 7c)横向盲沟方向宜为合成坡度最大的方向,其断面不小于纵向盲沟断面;d)盲沟底部宜设置用反滤织物包裹多孔 PVC 管或 HDPE 管等,管径不宜小于 10 cm,碎石化层顶面宜设置反滤织物;e)盲沟的回填宜采用 19 mm 以上单粒径碎石或砾石;f)超高外侧可不设纵、横向盲沟,有中央分隔带的宜在靠中央分隔带内旧水泥混凝土路面边缘设置纵向盲
24、沟。6.3.6.3 在凹曲线最低点及其附近宜增设横向渗沟,排除路基及路面结构层内的渗水。图 1 横向盲沟示意图 图 2 纵向盲沟示意图 DB43/T 27782023 8 图 3 盲沟设置示意图 6.3.7 过渡段设计 共振碎石化路段与其他路段衔接处应设置过渡段。过渡段的设计应按照 JTG D40 的有关规定进行,并做好防裂设计,防裂材料的要求和防裂措施的设置应按照相关文件执行。6.4 验证优化设计 6.4.1 碎石化层复测复勘 6.4.1.1 共振碎石化完成后,应对碎石化后的路面进行复测复勘。勘测内容包括旧水泥混凝土路面的破碎效果、顶面回弹模量、标高、平整度以及路拱横坡等指标。6.4.1.2
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